基于统计岩石物理学的直接岩石物理反演

统计岩石物理学目前已经成为量化地震储层描述中一种重要的新方法。统计岩石物理学把确定性的岩石物理学关系与地质统计学结合起来了的:进一步说,利用岩石物理学方程建立起储层参数和地震属性之间的联系,而统计技术被用来在岩石物性转换时传递不确定性和描述空间的变化。一般来讲传统的结合地震数据的地质统计学方法都是采用两步的序贯方法。其局限在于反演的弹性属性必须做油藏模型积分的时深转换,例如,岩石物理反演,由测井曲线建立的油藏弹性模型,能够的用到反演数据上,而并不需要正确解释反演结果的带限属性。一般来讲序贯反演的工作流程并不能够保证最终的油藏模型与地震数据完全一致。本篇文章提出的直接岩石物理学方法,并不采用传统的序贯反演的流程,其优势在于将深度转换进程结合到整个反演进程中,采用多尺度和多区域网格,收敛速度快,不确定性大大降低。     

基于统计岩石物理学的直接岩石物理反演

目前,统计岩石物理学已经成为量化地震储层描述的一种新方法。统计岩石物理学把确定性的岩石物理学关系与地质统计学结合起来,利用岩石物理学方程建立起储层参数和地震属性之间的联系,而统计技术被用于描述岩石物性转换时传递的不确定性及其空间变化。传统的结合地震数据的地质统计学方法是采用两步的序贯方法,其局限在于反演的弹性属性必须做油藏模型积分的时深转换。例如,岩石物理反演,由测井曲线建立油藏弹性模型,能够用到反演数据上,并不需要正确解释反演结果的带限属性,而序贯反演的工作流程往往不能够保证最终的油藏模型与地震数据完全一致。本文提出的直接岩石物理学方法,并不采用传统的序贯反演流程,其优势在于将深度转换进程结合到整个反演进程中,采用多尺度和多区域网格,收敛速度快,不确定性大大降低。     

非均质油气藏的岩石物理学特性

某些油气藏含有多个具有不同电阻率的薄层,当把它们看成一个整体的导电介质时,这些油气藏在电性上就表现为非均质性。非均质程度取决于各个薄层之间的电阻率差异,而这种差异在一定程度上肥流体饱和度影响;因此,在一个油气藏内部,单个薄层的电阻率由毛管大小和该层相对于自由水面的位置确定。     

岩石物理学最新研究进展

岩石物理建模是岩石物理研究中的基础问题,其目的是为了模拟各种岩石弹性参数和储集层参数之间的联系。Karlsruhe大学等几家研究机构利用X射线层析成像技术模拟了部分饱和多孔隙岩石的纵波速度。Curtin大学采用有限元建模方法进行了非均匀岩石的Gassmann流体替代研究。基于接触理论的岩石物理模型已在弱固结沉积物岩性和孔隙流体预测中取得成功,但此模型对极浅层未经历戍岩作用的沉积物的横波速度预测偏高,为此WesternGeo等几家公司对浅层沉积物应用改进的接触模型进行了地震属性参数的预测研究。     

统计岩石物理学：结合岩石物理学、信息理论和地质统计学来减少地震油藏描述的不确定性

本简要地描述了目前和正在出现的将统计岩石物理学应用于油藏描述的趋势。通过将岩石物理、统计模式识别和信息理论的概念和模型与地震反演和地质统计学结合在一起,我们就能够量化并减少油藏管理中的不确定性。岩石物理学允许我们将地震响应与储层性质联系在一起并扩充有效数据,以便为分类系统生成训练数据（train data)。     

岩石物理学为油田注入新的活力

为了评价PY-3储层，在油田开发的不同阶段一直进行过多次岩石物理分析。PY-3油田位于印度东海岸海上Cauvery盆地，发现于1988年。1997年有四口井投入生产。这些年的油藏动态表明该油田的实际储量要比体积计算的高。主要储层砂岩为上白垩纪Nannilam地层，对常规岩心的沉积学研究将其解释为海底斜坡环境的岩屑流沉积。最初的岩石物理学研究假设岩性为相对较纯净的砂岩，并用印度尼西亚方程求取含水饱和度。根据整个油藏动态所指示的更高储量，重新进行了岩石物理学研究。首先，根据采出水修正地层水电阻率。其次，在进行新的测井解释前，检查不同井的岩心来确定阿尔奇方程参数。根据岩心测量确定的a、m、n值和由新侧向井钻井所观察到的储层泥质特征的其他证据，改变含水饱和度模型。新测井解释与重新绘图结合，重新绘图显示了体积计算与物质平衡的匹配。因此，一直设想进一步开发油田。这证实了需要一种有意义的岩石物理解释综合方法。     

地震勘探领域的岩石物理学发展

本文回顾了过去半个世纪以来岩石物理学的主要发展历史。主要描述了模拟和实验室试验的发展以及它们怎样应用于地震勘探、油藏描述和监测。本文特别记录了用来在声波和超声波频率下确定岩样中弹性波速度和衰减的实验室方法的发展。这遵循最初由Gassmann和Biot在1950年代发展的并用来描述流体饱和多孔介质中弹性波传播理论的有效性描述。作者简要描述了在地震频率下使用超声波测量来预测速度和衰减所存在的问题和解决方法。描述了地震到声波和超声波频率范固内的野外和实验室研究，并进行了成功的模拟。作者还描述了1950和1960年代在自相容和散射理论基础上根据孔隙构造和饱和程度来解释实验室测量所发展的方法。描述了用来测量各向异性物质弹性特性的实验室装备并对获得的结果进行了讨论，包括流体渗透率与地下应力状态预测之间的关系。最后，讨论了岩石物理学发展在油藏描述和监测中的应用，尤其是在时间推移地震监测中。     

地震岩石物理学研究有关问题的探讨

对油气藏研究的目的在于弄清油气藏的构造特征、岩性特征和储集参数,进而减少油气勘探开发的风险.储集参数包括孔隙度、渗透率、流体类型和地层压力等,但由地震资料获得的是地震波的旅行时和振幅信息,并以此来计算地层波阻抗和其它地震属性,无法直接获得油气藏的储集参数.岩石物理学的研究成果在储集参数和地震属性之间架起了一座桥梁,这种跨学科的研究生成了一门新的学科--地震岩石物理学.进行地震岩石物理学研究,首先需要分析不同地质条件下储层的物性和流体特征与地震响应特征的相关关系;然后建立不同研究尺度(岩心、测井和地震)的岩石物理分析模型;最终利用岩石物理模型(或经验公式)通过流体替换和叠前弹性参数反演对油气藏进行多学科的综合研究,全面表征油气藏的储集性能.     

阿帕拉契亚盆地低渗透性麦迪那砂岩的岩石物理学研究

对阿帕拉契亚盆地浅志留系低渗透性砂岩进行了岩心试验,结合低涌透性砂岩的地球物理测井分析,可为预测油气藏的产能提供一些方程和准则。根据地层取心井资料：孔隙度,有效渗透率与测井曲线结合而推导出的方程可以估算出渗透率值。     

应用地质学和岩石物理学研究砂岩油藏特征

当不能确定岩性和成岩历史的复杂变化是否会导致储集层的非均质性时,不好的油藏特征会给勘探和开发带来困难.优化油田开发方案需要对油藏的垂向和横向进行精细描述.文中说明了如何将地质学和岩石物理学结合起来研究油藏特征,所用的数据取自尼日尔河三角洲砂岩油藏.     

岩石物理学的未来：计算方法与实验室试验

本文提出了虚拟岩石物理实验室的一种新用途,它作为一种务实的方法,可在不损害岩样的前提下来改善对岩石的量化和了解。     

岩石物理学的研究与发展：今天与明天

勘探地球物理学家的主要目标之一是要确定：油气藏的位置；油气体积；如何把油气从储层输送到生产井中并最终输送到地面。物理学可以回答这些问题，具体做法是探测地下流体、量化孔隙度和饱和度、量化渗透率。沉积的所有这些性质和条件都能在井中或实验室中以试验的方式直接测量。然而，我们的任务是通过非破坏性测量来估计这些特性，例如，钻井前的地震和电磁探测。岩石特性和条件的这种远距离感应挑战推动了现代岩石物理学的发展。     

研究对象尺寸对岩石物理学方法估算粒间渗透率效果的影响

通过对从孔隙度预测渗透率的经验关系的检验显示，研究对象尺寸对估算结果影响很大，必须进行调整才能使储层研究产生最大效益。否则，预测渗透率误差很大。实例表明如果孔渗关系是建立在岩心尺寸之上且不加选择地用于测井曲线的分析，渗透率预测的误差会超出100％。误差受储层特性如环向或单向分布的储层控制。用于确定高刻度段计算过程的测井响应对其影响程度较小。而将岩心数据不加选择的用于网格单元和储层段建立起来的渗透率算法误差很大。使用标准化渗透率值已知而生成的标准横向刻度误差矩阵，可将混乱对象尺寸超覆的影响量化并能与不同情况相比较。分析结果用于开发程序，利用地面岩心真值估算测井曲线、网格单元及层段渗透率。不同的对象尺寸建立的预测关系会有很大的不同，因此要适当运用。这意味着不同的估算方法可以合理共存。在此过程中，需用迭代法简化产生一个内在统一的油藏模型。换言之，运用适当的岩石物理学方法能够得到油藏模型动静态元素之间的最佳协调效果。